DE2033309C2 - Flugzeug mit einem durchbrechbaren Kabinendach - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Flugzeug entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 1

Bei einem bekannten Flugzeug der vorgenannten Art wird die Explosionskraft der Sprengstoffladung dazu benutzt, eine Brechplatte gegen das Kabinendach zu stoßen, damit dieses zerbrechen soll. Hierbei tritt eine Metall Kunststoff-Berührung auf. welche zu einer ungleichmäßigen Kraft für das Brechen des Kabinendaches führt. In Anbetracht der ungleichmäßigen Kraftaus· Obung besteht die Möglichkeit, daß die Brechplatte noch nicht einmal das Kabinendach durchbricht Die Betätigung wird erst eingeleitet, wenn die Brechplatte das Kibinendach berührt und unter der Kraft des Aufpralles ein Abscherbolzen bricht, wodurch eine Sperrvorrichtung turn Halten des Zündbolzens gelöst wird und dieser eine eingeschlossene Ladung zündet. Diese wirkt auf einen Kolben, an dem die Brechplatte befestigt Ist Die Ladung wird verhältnismäßig spät gezündet. wäS die Verläßlichkeit beeinträchtigt. Da die Brechvorrichtung am Schleudersitz angebracht Ist, wirkt die von der Explosion verursachte Reaktionskraft, welche die Brechplatte gegen das Kabinendach stößt, unmittelbar auf den Schleudersitz. Dies Ist nachteilig, da die von der Explosionskraft herrührende und auf den Schleudersitz wirkende Reaktlonskraft die Beschleunigung und das Ausmaß des durch die Beschleunigung bewirkten Abhebens unmittelbar beeinflußt, die bzw. das auf das Rückgrat der In dem Schleudersitz sitzenden Person ausgeübt wird. Die von der erzeugten Exploslonskraft herrührende Reaktlonskraft kann also für das Rückgrat der Person gefährlich sein, die in dem Schleudersitz sitzt (US-PS 31 52 781).

Es 1st auch eine Einrichtung zum schnellen Lösen von durch Befestigungsmittel miteinander verbundenen Teilen eines Flugzeuges mittels einer In Richtung der

to Befestigungsmittel verlaufenden. In sich geschlossenen Knallzündschnur bekannt, die mittels einer von Hand oder elektrisch auslösbaren Sprengpatrone gezündet werden kann. Beim Zünden der Knallzündschnur bricht der untere Teil des Kabii.endaches des Flugzeuges. Nach

i'- dem Abbrechen des Kabinendaches wird dieses vom Fahrtwind fortgeschleudert. Ein solches Entfernen des Kabinendaches Ist äußerst unzuverlässig, da der Wind, was seine Richtung und seine Geschwindigkeit anbetrifft, selbst unzuverlässig ist. Darüber hinaus kann eine

μ bestimmte Verzögerung oder mindestens eine unzulässige Zeitspanne von der Explosion der Ladung bis zur Entfernung des Kabinendaches auftreten, welche bei einem Schleudervorgang, Insbesondere beim Flug des Flugzeuges In niederen Höhen, nicht zugelassen werden kann (DE-PS 8 52 811).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, in sehr einfacher und zuverlässiger Welse ein Brechen des Kabinendaches, Insbesondere eines dicken Kabinendaches, zu erreichen, wenn das Herausschleudern eines Schleuder-

Sitzes beginnt.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale Im Kennzeichnungstell des Anspruches 1 erfindungsgemäß gelöst. Bei der Explosion der Insbesondere für das Brechen des Kabinendaches besonders geformten Ladung wirkt die dadurch erzeugte Druckwelle etwa zu gleicher Zelt unmittelbar auf das Kabinendach, wie der zu diesem Dach bewegbare Schleudersitz dessen Innenseite berührt. Die Sprengstoffladung sprengt zuerst eine öffnung In das Kabinendach, danach fahrt der Brechkörper bzw. die Kopfstütze fort, sich durch die öffnung im Kabinendach hindurchzubewegen und diese falk notwendig zu vergrößern. Auch ein verhältnismäßig dickes Kabinendach wird durch die Druckwelle und die vom Schleudersitz darauf ausgeübte Kraft zerbrochen. Die Explosion tritt selbsttätig auf, wenn von der auf dem Schleudersitz sitzenden Person das Herausschleudern des Schleudersitzes veranlaßt wird. Die explosive Kraft wirkt nicht auf den Schleudersitz, da dieser erst mit seiner Bewegung beginnt, wenn du Kabinendach durchbrochen Ist. Die von der Exploslonskraft erzeugte Reaktlonskraft wird also von der Katapulteinheit aufgenommen. Die Sprengstoffladung Ist sehr einfach und billig, leichtgewichtig und erfordert wenig Wartungsaufwand, was In der Flugzeugtechnik wichtig Ist.

Weitere Vorteile ergeben sich aus den übrigen Ansprüchen.

In der Zeichnung Ist ein AusfOhrungsbeisplel des Gegenstandes der Erfindung schematisch dargestellt Es zeigt

Flg. 1 eine perspektivische Ansicht eines typischen Flugzeugsehleudersltzes, welcher eine darin eingebaute Einrichtung zum Zertrümmern des Kabinendaches entsprechend der Erfindung hat; Flg. 2 einen vergrößerten Ausschnitt aus einer EIn richtung mit einer explosiven geformten Ladung zum Zertrümmern des Kabinendaches;

Fig. 3 einen Ausschnitt mit einer Zündeinrichtung für die explosive geformte Ladung;

Flg.4 bis 6 aufeinanderfolgende Ansichten der Wirkungswelse der Vor'u^ung nach der Erfindung;

Flg. 7 eine perspektivische Tellanslcht einer Abwandlung der Erfindung;

Flg. 8 eine perspektivische Tellanslcht einer anderen Abwandlung der Erfindung.

Fig. I zeigt einen Schleudersitz 10, einer üblicherweise In einer Flugzeugführerkanzel eingebauten Λ:ί und ein darüber liegendes gebogenes Kabinendach C, welches sich über die offene Führerkasizel erstreckt und welches mit dem Rahmen des Flugzeuges verbunden Ist. Das Kabinendach C seiost besteht üblicherweise aus gestrecktem A r/!-K"i;n?'iStoff oder einem ähnlichen Werkstoff und Ist von ausreichender Durchsichtigkeit, damit der auf dem Schleudersitz 10 Sitzende die notwendigen Beobachtungen durchführen kann.

Der Schleudersitz 10 als solcher weist eine Rückenlehne 12, eine Sitzfläche 14 und ein Paar nach vorne sich erstreckender Seitenteile 16 auf. Ein Paar Katapultelnhelten 18, 18 erstrecken sich längs der Rückenlehne 12 und sind daran angebracht. Die unteren Enden dieser Katapultelnhelten sind mit einem Querkopf oder einer Rohrverbindung 20 verbunden, welcher oder welche am Flugzeugrahmen selbst befestigt ist. Die oberen Enden der Katapulteinheiten 18 überragen einen Steg 22, der in Höhe der Oberseite der Rückenlehne 12 angebracht Ist. Eine Kopfstütze 24 Ist mit dem oberen Ende dieser Katapulteinheiten 18 verbunden und !st mit einem nach vorne sich erstreckenden Handgriff 26 versehen, welcher seinerseits mit einem Gesichtsvorhang verbunden ist.

Die gestrichelte Linie 28 In FI g. 1 zeigt, daß der Handgriff 26 für den Gesichtsvorhang mit einer explosiven Ladung oder einer Kartusche 30 in Wirkverbindung steht, welche In dem Querkopf 20 mittig angeordnet Ist Wenn also der auf dem Schleudersitz 10 Sitzende die Schleudereinrichtung zu betätigen wünscht, so ergreift er den Handgriff 26 und zieht diesen In bekannter Welse nach vorne und nach unten Die Betätigung des Handgriffes 26 und des damit verbundenen Gesichtsvorhanges zündet die Ladung 30 und bringt diese zur Explosion, wodurch Gase hohen Druckes durch den Querkopf 20 und durch die Katapulteinheiten 18 übertragen werden Ein Paar Teile zum Brechen des Kabinendaches C sind auf der Oberseite der Katapulteinheiten 18 angeordnet und ein Brechkörper 32 kann, wie In Flg. I daigestellt. zwischen diesen Teilen vorgesehen sein Die Gase hohen Druckes In den Katapulteinheiten 18 dienen auf diese Weise zum Antrieb des Brechkörpers 32 und seiner damit verbundenen Kablnendachbrechtelie nach oben, bevor der Schleudersitz 10 sich bewegt Wenn der Brechkörper 32 an die Unterseite des Kabinendaches C anschlägt, zerbricht oder zerstört er dieses, wodurch das gesamte Kabinendach durch Erzeugen eines Bereiches hoher Beanspmchungskonzentratlon geschwächt wird Fine weiterhin andauernde Expansion von Gasen In den Katapulteinheiten 18 treibt den Sitz nach oben Wenn das Kabinendach C durch die frühere Berührung mit dem Brechkörper 32 nicht vollständig zerstört wird, wird die Oberseite der Kopfstütze das Kabinendach vollends zerstören und die Schleuderöffnung vergrößern Wegen des vorausgegangenen Brechens und der damit verbundenen Schwächung des Kabinendaches ( wird das Anstoßen les Schleudersitzes 10 an einen ungebrochenen Teil des Kabinendaches einen gegenüber dem völlig unbeschädlgi-.n Kabinendach Γ geringeren Beschleunlgungswlderstand erzeugen.

Diese Versteifung der Wirkung der Hrechbctiitlgung wird ganz allgemein darch Benutzung einer explosiven geformten Ladung erreicht Der Gebrauch einer »geformten« explosiven Ladung, auch bekannt als »Hohl«- Ladung oder »Hohiraum-Effektx-Ladung, ist bekannt und sie wird seit vielen Jahren benum Diese \nwendung Ist auch als Munroe-hiieki bekannt und dessen rvifizip schließt die Konzentration der Kräfte einer explosiven Ladung mittels einer geformten konkaven Öffnung viii welche nuf einen Bereich gerichtet Ist, der duu'n die Explosion durchdrungen werden soll. Geformte Ladungen im allgemeinen, das Verfahren zu ihrer Herstellung und die Art Ihrer Anwendung Ist allgemein bekannt. Weiterhin ist bekannt, länglich geformte oder hohle Ladungen zu benutzen, welche Im aligemeinen a's länglich geformte Ladungen bezeichnet werden. Das wesentliche Prinzip der Erfindung ist die Anwendung und der Gebrauch einer linear geformten Ladung im Zusammenwirken mit der Einrichtung zum Brechen des Kabinendaches C, so daß die geformte Ladung im wesentlichen zur gleichen Zeit explodiert, zu der die Kabinendachbrechelnrichtung die Unteiseite des Schutzdaches berührt, wodurch der Ladung die explosive Bildung einer Öffnung In dem Schutzdach möglich ist

In Flg. 2, als Querschnitt durch de Körper 32 zum Brechen des Kabinendaches C. ist innerna'b des Brechkörpers 32 eine länglich geformte Ladung 40 angeordnet. Diese länglich geformte Ladung hat ein Gehäuse 42. welches Im allgemeinen aus Weichmetall besteht und mit nach inne . geneigten Bodenwänden 44 ausgestaltet ist, die in eine zylindrische Öffnung 46 münden. Innerhalb der Öffnung 46 ist eine längliche Zündladung 48 vorgesehen und diese Zündladung besteht aus einem explosiven Stoff. Das Gehäuse 42 Ist mit einer Ladung aus explosivem Stoff, ζ B. TNT oder RDX oder dgl., gefüllt. Nach Wunsch kann eine kleine Verstärkerladung 52 aus exploslvem Stoff unmittelbar neben der ZUndladung 48 vorgesehen werden. Schließlich weist das Gehäuse eine metallische Abdeckung 54 auf. welche üblicherweise die Gestalt eines stumpfen Keiles hat. welche aber im Querschnitt auch eine parabolische oder eine andeie gebogene Form aufweisen kann. Die Form der Ladung 50 und die Ausbildung der Abdeckung 54 dienen dazu, daß die durch die geformte Ladung 40 erzeugte Explosion stark gerichtet und konzentriert Ist. um dadurch eine sofortige Durchdringung des Kabinendaches ( zu erreichen. Um die geformte Ladung 40 zu zünden, muß eine geeignete Form einer Zündeinrichtung zur Zündung der Zündladung 48 vorgesehen werden Obwohl diese Zündeinrichtung verschiedene Formen haben kann, so Ist doch erwünscht, daß diese im wesentlichen zur gleichen Zelt betätigt oder gezündet wird, zu der die Brecheinrichtung für das Kabinendach dessen Linterseite berührt Eine brauchbare Form einer Zündeinrichtung ist in Flg. 3 dargestellt und allgemein mit 56 bezeichnet Diese Zündeinrichtung weist ein Gehäuse 58 auf. das in dem Brechkörper 32 neben dem Fnde der geformten Ladimg -.n-.ergebracht Ist. eine Sprengkapsel 60. welche mit der ZUndladung 48 verbunden Ist. einen Zündstift 62. welcher einen vfstärkten Kopfteil 64 un 1 einen Schlagtell 66 hat. sowie eine nachgiebige Dtuckfeder 68. die den Zündstift 62 nach oben zu drücken sucht, bis der Kopfteil 64 an die P.lppen 70 anllept. welche die Bewegung des Zündstiftes 62 begrenzen Das obere f-.nde 72 erhebt sich geiingfügig über <l!c Oberseite clcs Brech körpers M und verhindert, daß der Zündstift 62 ijn'jeabf>5 sichtigt betätigt wird

Zum Betätigen des Züiulstiftes 62 ist In Verlängerung von diesem "in Zapfen 74 angebracht und an der I'n!:rseile tie« Ka.iinendaches (. bc'estlul. Der Schalt dieses

Zapfens 74 Ist /ur Berührung des Kopftclles 64 des Zündstlftes 62 ausgebildet, wenn der Brechkorper 32 sich um einen ausreichenden Weg nach oben bewegt und mit der Unterseite des Kabinendaches In Berührung kommt. Wenn sich der BrechkOrper welter nach oben bewegt, so drückt der Zapfen 74 den Zündstift 62 nach unten, wodurch der Schlagteil 66 zum Zünden der Sprengkapsel 60 veranlaßt wird, welche Ihrerseits die Zündladung 48 und die explosive Hohlladung 50 /ur Explosion bringt. Diese Explosion verursacht Ihrerseits eine gerichtete und konzentrierte Druckwelle, welche auf die Unterseite des Kablnendache.s wirkt. Zur besseren Verdeutlichung dieser Anordnung dienen die Fig. 4 bis 6, worin die Teile In vereinfachender, schematicher Darstellung gezeigt sind. Obgleich das Kabinendach C und der Brechkörper 32 Im allgemeinen eine gebogene Ausbildung wie In Flg. I haben, sind sie zur Vereinfachung der Darstellung In den Flg. 4 bis 6 eben ausgebildet. Die Hohlladung 40 Ist, wie vorstehend erwähnt. Innerhalb des Brechkörpers 32 untergebracht und die Zündeinrichtung 56 Ist In einer Lage zum Zünden der Hohlladung ebenfalls darin angeordnet. Der Zapfen 74, welcher einen Teil der Zündeinrichtung bildet, liegt In Linie damit und ist mit der Unterseite des Kabinendaches C verbunden. Der Abstand X vom oberen Ende der Kopfstütze 24 zur Unterseite des Kabinendaches C bleibt konstant, bis das Kabinendach C zertrümmert Ist In Flg. 4 sind die Teile in Ihrer üblichen Lage vor dem Zünden oder einer Schleuderbetätigung dargestellt. In Flg. 5 hat die Schleuderbetätigung begonnen und die Katapultelnhelten 18 sind gezündet worden. Die darin befindlichen Gase hohen Druckes treiben die Kablnendachbrechteile 76 nach oben und demzufolge auch den sie verbindenden Brechkörper 32. Im wesentlichen zu der Zelt, zu der der Brechkörper 32 die Unterseite des Kabinendaches C berührt, bringt die Zündeinrichtung 56 die Hohlladung zur Entzündung, so daß diese einen Schlitz oder eine Öffnung In der In Flg. S dargestellten Weise In das Kabinendach C drückt. Bis jetzt hat der Schleudersitz noch nicht mit sei. er Bewegung nach oben begonnen und der Abstand .V bleibt noch der gleiche In Fl g. 6. welche ''en Zustand kur/ vor dem Beginn der Aufwärtsbewegung des Schleudersitzes 10 darstellt, sind die Brcchtelle 76 für das Kabinendach C ganz aus den Katapultelnhelten 18 ausgetrieben und der Brechkörper 32 fliegt durch das Kabinendach C hindurch. Da die geformte Ladung schon einen Schlitz oder ein Loch in das Kabinendach C gesprengt und dieses wesentlich geschwächt sowie einen Bereich starker Beanspruchung gebildet hat. bricht der

ίο Brechkörper 32 leicht durch das Kablnencach hindurch, ohne daß hierzu eine zu starke Kraft notwendig Ist. Falls die Exploslonsdruckwelle der geformten Ladung 40 das Kabinendach C nicht voll zertrümmert hat. so zerstört der Brechkörper 32 dieses vollends und vergrößert well's terhln die Öffnung, so daß. wenn der Schleudersitz 10 nach oben getrieben wird. Ihm keine wesentlichen Beschleunigungswiderstände entgegenstehen, welche auf der Berührung mit einem ganzen oder Im wesentlichen ungebrochenen Kabinendach beruhen.

Beim AusfUhrungsbelsplcl nach Flg. 8 Ist die Lage der Teile umgekehrt und die geformte Ladung 40 Ist an der Unterseite des Kabinendaches C angeordnet, während der Zapfen 74 an dem Brechkörper 32 angebracht Ist. Die Wirkung Ist natürlich die gleiche, da im wesentlichen /ur gleichen Zelt, zu welcher der Brechkörper 32 die Unterseite des Kabinendaches erreicht, die geformte Ladung gezündet wird.

Schließlich Ist In Flg. 7 eine mögliche Abwandlung darges";llt. Bei dieser Ausführung Ist die geformte Ladung 40 Im wesentlichen auf der Kopfstütze 24 T-förmlg angeordnet, statt auf dem Brechkörper, auf den verzichtet werden kann. Wenn die Kopfstütze 24 und der übrige Schleudersitz 10 sich nach oben bewegen, wird die geformte Ladung gezündet und sprengt ein Loch In das Kabinendach C. Es wird angenommen, daß diese Anordnung keine ungewöhnliche, nach unten gerichtete Beschleunlgungskräl'te auf d-:;i auf dem Schleudersitz 10 Sitzenden ausübt, da das Kabinendach C durch die explosiv darin eingeschnittene Rinne ausreichend

■to geschwächt Ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Flugzeug mit einem durchbrechbaren Kabinendach, mit einem In einer Kabine eingebauten Schleudersitz, mit einem am Schleudersitz angeordneten Brechkörper bzw. einer Kopfstütze zum Aufbrechen einer öffnung Im Kabinendach, mit einer Sprengstoffladung und mit einer Zündeinrichtung zum Zünden der Sprengstoffladung bei Annäherung des Brechkörpers bzw. der Kopfstütze an das Kabinendach, gekennzeichnet durch eine zwischen dem Kabinendach (C) und dem Brechkörper (32) bzw. der Kopfstütze (24) befindliche Sprengstoffladung (40), die bei ihrer Explosion unmittelbar auf das Kabinendach wirkt und In dieses spätestens, wenn der Brechkörper bzw. die Kopfstütze das Kabinendach erreicht, eine Öffnung bricht.

2. Flugzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet. r?-ß die Sprengstoffladung (40) an der Oberseite des S^chkörpers (32) bzw. der Kopfstütze (24) angebracht Ist.

3. Flugzeug nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Sprengstoffladung (40) an der Unterseite des Kabinendaches (C) angeordnet Ist.

4. Flugzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an der Sprengstoffladung (40) ein Teil (64) der Zündeinrichtung (56) angebracht Ist, wogegen sich der damit zusammenwirkende andere Teil (74) entweder an der Unterseite des Kabinendaches (C) oder am Brechkörper (32) ozw. der Kopfstütze (24) befindet.

5. Flugzeug nach einen der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine die Sprengstoffladung (40) aut Ihrer iem Kabinendach (C) zugewandten Seite abdeckende Abdeckung (54) vorgesehen sein kann.

6. Flugzeug nach Anspruch S, gekennzeichnet durch eine derart ausgebildete Abdeckung (54). daß sie die Explosionswirkung der Sprengstoffladung (40) verstärkt.